徐秀丽
杭州市西湖第一实验学校 310007
【摘要】创新意识的培养是数学教学的基本任务,在数学教学中如何培养学生的创新思维,是目 前初中数学教育中积极探讨的研究热点。本文在研究初中数学学习过程中,提出了数形结合、变式训练、旧知新用、类比猜想等策略来培养初中学生数学创新思维。
一、现状分析
新课标指出:“为了适应时代的发展对人才培养的需要,数学课程还要特别注重发展学生的应用意识和创新意识。”在初中数学教学中学生创新思维的培养受到越来越多人的关注,但是创新思维培养的现状不尽如人意,仍然存在较大的问题和缺陷。
(一)缺乏拓展 教学模式固化
部分数学老师在教学过程中缺乏拓展,形成固定单一的教学模式,虽然在一定程度上有利于教学目标的实现,但是束缚了老师及学生的思维方式,不利于创新思维的培养。甚至一些老师掌握的知识比较落后,没有及时更新知识,采用的教学方式方法学生不能接受,缺乏创新意识。在数学教学中注重知识灌输,强调学生的“学会”,而不是“会学”。
(二)意识到创新思维的培养 但无有效策略
创新教育已逐步引起数学老师的重视,但在实际教学过程中对学生创新思维的培养,特别是如何培养学生的创新能力,找到培养和发展学生创新能力的有效途径,在数学教学中苦于无有效策略。
(三)学生创新思维水平参差不齐
由于学生的自身素质、家庭环境、生活经历等多种因素的影响,导致初中生的数学创新思维存在较大的差异。从优秀的学生看较容易盲目自信,没有深度思考的习惯。从后进生看,由于缺乏有效且科学的学习方法,存在不想创新、不会创新、不敢创新的问题。
二、几点思考
在认识到培养学生创新思维的重要性和必要性的基础上,当务之急是结合教学实际,探索出解决创新思维培养中存在的问题和缺陷的策略,从而培养学生的数学创新思维。
(一)数形结合 搭建桥梁
“由形化数”,是借助所给图形,仔细观察研究,揭示出图形中蕴含的数量关系,从而简化计算。
“由数化形”,是根据题目正确绘制相应的图形能充分反映出它们相应的数量关系。
例:如图,△ABC中,AB=AC,BC=BD,AD=DE=EB,求∠A的度数。
设∠ABD=x,由DE=EB得∠EDB=x,又∠AED=∠ABD+∠EDB=2x
由DE=AD得∠A=∠AED=2x,
由DE=AD得∠A=∠AED=2x,而∠BDC=∠ABD+∠A=3x
由BC=BD得∠C=∠BDC=3x,由AB=AC得∠ABC=∠C=3x,
又由∠A+∠ABC+∠C=180,从而构造方程2x+3x+3x=180,解得x=22.5,所以∠A=2x=45
这种数形结合的训练,既发挥了左脑的逻辑思维功能,又发挥了右脑的形象思维功能,对发展学生的创新思维有较大帮助。
(二)变式训练 发散思维
通过教学拓展,改变问题,培养学生创新思维。改变问题有以下几种方式:改变问题的条件和结论,构造新问题;分解条件或结论,重组问题;将问题特殊化或一般化;变封闭式问题为开放式问题等等。
例:已知△ABC中,AB=AC,P,Q分别是AB和AC的中点,求证:BQ=CP
改变问题的条件:如果BQ和CP是高线、角平分线
变封闭式问题为开放式问题:在等腰△ABC的两腰AB和AC上,怎样分别取点P和点Q,使BQ=CP?请问你有几种取法,并证明你的结论。
以这样的开放性问题给学生呈现,学生就思维就会发散的角度去证明自己的结论,在自主探究的基础上,发现多种方法,比如:
(1)取AB和AC的中点P和Q,如图1.
(2)分别以顶点B和顶点C为端点,在边BA和CA上截取BP=CQ,如图2.
(3)分别以顶点A为端点,在边AB和AC上分别截取AP=AQ,如图3.
(4)作BC的平行线l,分别与边AB和边AC相交于点P和点Q,如图4.
(5)分别作∠B和∠C的角平分线,交AC于点Q,交AB于点P,如图5.
(6)过顶点B和顶点C,分别作AC和AB的垂线,垂足为Q和P,如图6.
分解条件或结论,重组问题:若△ABC不是等腰三角形,用同样的方法,能否得到CP=BQ?还可进一步探究:在不是等腰三角形的情况下,可用什么方法得到CP=BQ?(如在AC上取一点Q,再以点B以为圆心,BQ为半径画圆,交AB于点P,则有CP=BQ)
将问题特殊化或一般化:对于任意的三角形,都能求得CP=BQ吗?满足什么条件的三角形,才能求得CP=BQ?
通过这样的变式,既能体现学生的主体参与和思维的多样性,又能使问题不断得到发展和深化,有利于引导学生去发现问题和探究问题,培养学生的创新思维。
(三)旧知新用 积极推想
在教学中,可以选择一些典型性的例题或中考题等旧知进行评析反思,引导学生积极推想,拓展思维,提高学习数学的兴趣和能力。
?例 在《圆的内接四边形》教学中,在探索性质时,教师可以设计以下几个问题:
(1)前面我们已学习了一些特殊四边形——平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质,那么要探索圆内接四边形的性质,可以从哪几方面入手?
(2)如图,量出圆的半径和四边形的边、内角、对角线、周长、面积,
并观察这些量之间的数量关系。
(3)改变圆的半径大小,上述测量的这些变量还会出现同样的数量关系吗?
(4)移动四边形的一个顶点,这些变量有无变化?由(2)观察得出的某些关系有无变化?移动四边形的四个顶点呢?移动三个顶点呢?
(5)如何用命题的形式表述由刚才的实验得出来的结论呢?
学生解题时常常解法单一、思路狭窄、叙述冗长,把简单问题复杂化,而且很容易满足于一种解法,解完题就万事大吉。因此在解题时引导学生不只满足单一的解法,联系旧知,从各种不同的角度去思考,以得到不同的启示,从而得出多种不同的解法,再从中选出最佳的一种,这样就可以拓宽学生的思维,培养学生思维的广阔性和创新性。
(四)类比模拟 大胆猜想
类比、猜想是解决数学问题的重要方法。在教学中,不论是概念的产生,定理、公式的证明,还是规律的探究,教学中都应引导学生去猜想,无论猜想正确与否,都不影响猜想的价值。
例???在某次练习中,有这样两道解方程组的题目:?
??
方程组(1)的解为a=8.3,b=1.2,在解方程组(2)时,通常先进行去括号处理,把方程组进行整理成?,再通过代入法或加减消元法求出方程组的解。但把两道题目联系在一起时经过对比,会发现第(1)题第第(2)题存在着太多的“形似”之处,通过类比启发通过换元可以知道x+2=a,y-1=b,得到? ,故x=6.3,y=2.2。
通过上述类比、猜想,简化繁琐的计算,完善知识储备,激发学生学习的积极性。同时将猜想的结果改成探究性习题让他们完成,可以提高学生学习的积极性,也有利于培养学生的创新思维。
三、展望
在教学策略的研究过程中,收获颇多,但困惑也不少。其中主要有:创新思维比较抽象,许多理论知识有待于进一步深入研究。怎样建立全面创新思维的评价体系?如何利用学校之外课外资源,使家长能重视学生创新思维的培养,参与到培养学生创新思维中来。
关于在数学教学中培养学生创新思维途径和方法还有很多。对于学生思维能力,特别是创新性思维能力的培养,是一个很复杂、长期而系统的领域,需要我们在初中数学教学中不断探索、总结。在教学实践中,学生创新能力的培养也是多方位的,既需要教师的主导作用,也需要学生的自主学习,只有师生共同的配合下,才能教学相长。
【参考文献】
[1]郭青初.拔尖创新潜质生数学学习指导[M].华东师范大学出版社,2013.10.
[2] 刘久兵.引导学生反思,学好初中数学[J].考试周刊,2014年 第92期
[3] 王培荣.在初中数学教学中引导学生重视解题后的反思[J].基础教育论坛,2015年 第1期.